CN110319434B - 一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉 - Google Patents

一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，包括炉体，炉体顶部焊接炉顶，所述炉体壁侧面上部开设出火口，出火口上焊接除尘箱体，所述出火口的左侧炉体壁的中间位置开设进料口，进料口内焊接进料通道，进料口的正下方开设通风口，通风口内卡设燃烧器；通风口的正下方开设出渣口，出渣口内焊接出渣通道，出渣通道头部与出渣口焊接，出渣通道尾部悬空，出渣通道尾部端口处铰接有出渣门；本装置具备结构合理、操作简单、燃烧充分、工作效率高、便于清理、安全性高的优点。

Description

一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉
技术领域
本发明属于农作物烘烤设备技术领域，具体涉及一种在烟叶烘烤过程取代煤燃烧炉来达到环保清洁并且燃烧效率高的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉。
背景技术
随着社会的发展，尤其是科学技术的进步，人们享受着社会日益进步带来的丰富物质生活的同时，对于社会进步造成的环境破坏，空气质量下降等问题越来越关注，尤其是大气的污染，更为重视。
烟叶烘烤是烟叶生产过程最为重要的环节，目前，大部分烘烤设备采用的热源还是煤，这种传统的燃烧炉非常不符合节能和环保的大趋势。燃煤炉已经被各地取缔，而烟叶烘烤燃烧炉也将面临熄火的境地，各地烟叶烤房设备急需没有污染的烤烟设备。
生物质能源是世界公认的清洁可再生能源，生物质能源燃料具有体积小、比重大、耐燃烧的特点，且便于储存和运输，其可燃基挥发份高达60％-75％，热值可达3200-4500大卡，燃烧充分，燃烧过程和温度可有效精确控制；所以设计一种生物质燃烧炉代替传统煤炉石很有必要的。
中国专利（公告号CN104613641B）公开了一种种烤烟用生物质颗粒燃烧炉，包括生物质颗粒燃烧炉与热交换室，所述生物质颗粒燃烧炉包括炉体、送风装置与送料装置，其中：所述炉体的炉膛内设有炉排，所述炉排位置设有点火器，所述炉膛上方设有所述热交换室；所述送风装置包括风机以及与风机相接的两路风管，其中一路风管连通至所述炉膛底部的送风口，另一路风管在炉体夹层内作旋风供氧至炉排四周；所述送料装置包括料仓、螺旋送料器、变频电机以及输料管，所述螺旋送料器的入口端与所述料仓的出料口相接，所述螺旋送料器的出口端与所述输料管的一端相接，所述输料管的另一端倾斜向下连通至所述炉排的上方，所述变频电机与所述螺旋送料器动力连接；所述热交换室分为相互密封但是传热的烟气室与热风室，所述烟气室中设有散热盘管，所述生物质颗粒燃烧炉中产生的烟气流经所述散热盘管后经烟囱排出，所述热风室内设有与烤烟房相连的循环管道，所述循环管道连接有循环风机；在所述炉膛以及所述烤烟房中分别设置温度传感器，所述炉膛以及所述烤烟房中的温度传感器再通过控制器与所述变频电机相连；所述炉排中心处设有盆状凹陷，在所述盆状凹陷处设有所述点火器，所述输料管的另一端倾斜向下连通至所述盆状凹陷的上方；本装置虽然解决了利用了生物质环保问题，但是其炉腔为封闭状态，长期使用后炉腔内会有燃烧残余积累，不易清理，会影响以后的燃烧；本装置的输料管直接与燃烧腔接触，输料过多时容易造成反烧，容易造成料仓内燃烧，安全性低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，具备结构合理、操作简单、燃烧充分、工作效率高、便于清理、安全可靠的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，包括由炉体壁及安装在炉体壁上的炉顶构成的炉体；
在炉体壁的侧面上部开设有出火口，在出火口上安装有除尘箱体；在出火口的一侧炉体壁的中间位置开设有进料口，在进料口内安装有进料通道；在进料口的正下方开设有通风口，在通风口内卡设有燃烧器，燃烧器包括由头部端口安装的外密封板和尾部端口安装的内封挡板以及上下前后室壁组成的通风室、与通风室相连接的U型炉膛，U型炉膛伸至炉体内部；
通风室的头部悬空状设置在炉体的外部，通风室的尾部卡设在通风口内，在通风室内设置有综合固定板，综合固定板安装在通风室内壁上，在综合固定板上开设有拨火孔，在拨火孔内安装有拨火棒套管，在拨火棒套管内活动放置有拨火棒，拨火棒的头部安装在拨火棒固定板的正面上，拨火棒的尾部穿过内封挡板上开设的拨火伸出口伸向U型炉膛，在拨火棒固定板的反面中间位置安装固定有拨火螺旋传动杆的头部，拨火螺旋传动杆的尾部通过螺纹与动力转换杆的头部螺纹连接，动力转换杆尾部通过拨火伸缩动力电机的动力输出轴与拨火伸缩动力电机固定连接；
在综合固定板底部中间位置开设有有型凹槽，在有型凹槽中活动卡设有长条形滑块，在长条形滑块的一端固定安装有加热棒的头部，在长条形滑块的另一端端面上开设有螺纹孔，在该螺纹孔中螺纹连接有点火螺旋传动杆，点火螺旋传动杆的尾部通过动力输出轴与点火伸缩动力电机固定连接，加热棒的尾部穿过内封挡板上开设的点火伸出口伸向U型炉膛；
在通风口的正下方开设有出渣口，在出渣口内安装有出渣通道，出渣通道的头部安装在出渣口上，出渣通道尾部悬空，在出渣通道的尾部端口处铰接有出渣门。
进一步的，所述炉顶为圆顶形，且炉顶上表面左侧焊接标准散热器支架。
进一步的，所述除尘箱体为折曲状，除尘箱体的尾部安装在出火口上，除尘箱体的头部竖直朝上，在除尘箱体的头部开设有热气出口，在热气出口上安装有连接法兰；在除尘箱体的前表面右下角处开设有清灰出口，在清灰出口内安装有清灰通道的尾部，清灰通道的头部悬空，且清灰通道的头部端口铰接有清灰门；所述除尘箱体内还设置有烟气分尘导板。
进一步的，所述烟气分尘导板呈倾斜状设置，烟气分尘导板的头部焊接在出火口底部，烟气分尘导板的尾部伸至炉体内部并呈悬空状，烟气分尘导板的尾部与炉顶之间构成炉膛热气出口。
进一步的，所述进料通道为圆管状且为倾斜状设置，进料通道的头部设置在炉体的外部为悬空状，进料通道的尾部伸至炉体内部，进料通道尾部开口处焊接封板，所述封板横截面面积为送料通道的横截面面积的三分之一，且封板内侧面焊接在进料通道尾部出口端的上半部，封板外侧面中间位置焊接钩挂槽，所述钩挂槽内卡设下料缓冲板的顶部，下料缓冲板的底部悬空。
进一步的，所述进料通道与进料口连接处焊接有三脚架，所述三脚架焊接在炉体与进料通道之间。
进一步的，所述U型炉膛包括U型炉膛外壁、U型炉膛底座，U型炉膛在炉体内部的位置与进料通道的尾部出口对应，二者呈上下位置分布，生物质成型颗粒通过进料通道的尾部落在U型炉膛内；U型炉膛底座为靠近通风室一侧开口的中空状封闭壳体，U型炉膛底座通过其一侧开口与内封挡板底部中间位置开设的底部通风口对接后与通风室相接通，在U型炉膛底座的上表面上均匀开设有多个与通风室相接通的垂直出风口，在内封挡板上开设有多个与通风室相接通的水平出风口）；U型炉膛底座、U型炉膛外壁与内封挡板一起组成燃烧腔；在U型炉膛外壁）的头部上侧还安装有炉膛帽。
进一步的，在外密封板上开设有鼓风出气开孔、拨火转动开孔、点火传动开孔，其中拨火转动开孔设置在外密封板的中心位置，点火传动开孔设置在拨火转动开孔的正下方，在鼓风出气开孔内放置有助燃风机的出风管，在拨火转动开孔内穿过拨火伸缩动力电机的动力输出轴，拨火伸缩动力电机安装在外密封板的表面上，在点火传动开孔内穿过有点火伸缩动力电机的动力输出轴，点火伸缩动力电机安装在外密封板表面上，助燃风机安装在外密封板表面上。
进一步的，拨火伸出口开设在内封挡板顶部中间位置，拨火伸出口的数量与拨火棒数量对应，多个水平出风口开设在拨火伸出口的下侧，在水平出风口的下侧中间位置为开设的一个点火伸出口，在内封挡板的底部中间位置为开设的底部通风口；在拨火伸出口内对应活动卡设有拨火棒的尾部，在点火伸出口内对应活动卡设有加热棒的尾部；所述综合固定板的截面积较通风室截面积小。
进一步的，所述动力转换杆由两个螺母、三根连接条组成，所述两个螺母位于端侧，三根连接条均匀的焊接在螺母周围。
进一步的，所述加热棒尾部嵌设有温度传感器。
进一步的，所述助燃风机设置五个档位，已知常数：C是12 mol/100g，H是1.008mol/100g，N是14 mol/100g，S是32 mol/100g，通过计算的出常见生物质成型颗粒燃料的标准分子式为：C1H1.3034S0.0222O0.0014；
建立燃烧方程式的假定：
1. 空气组成：20.9%O2和79.1%N2，两者体积为：N2/O2=3.78；
2. 燃料中固定氧可用于燃烧；
3. 燃料中硫主要被氧化为SO2；
4. 生成量太少，不考虑NO x 的生成；
5. 燃料中的N在燃烧时转化为N2；
6. 燃料的化学式为C x H y S z O w ；
7. 通常指温度为0℃ 和压强为101.325 kPa；
C x H y S z O w +(x+y/4+z-w/2)O 2 +3.78(x+y/4+z-w/2)N 2 =xCO 2 +y/2H 2 O+zSO 2 +3.78(x+y/4 +z-w/2)N 2 +Q 放热；
得出生物质燃烧的理论空气量：
22.4×4.78(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+ 16w)=10.28 m3/kg；
过剩空气校正：
理论需氧量=0.264N2P–O2P，空气过剩系数a=1–O2P/(0.264N2P–O2P)；
假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正：O2P–0.5COP；
a=1+(O2P–0.5COP)/[0.264N2P–(O2P–0.5COP)]；
最后的出烤烟使用的生物质成型颗粒燃料的控制尽量为12.58 m3/kg；
所述助燃风机设置五个档位，一档位18.24 m3/h；二挡位91.46 m3/h；三档位164.67 m3/h；四档位237.89 m3/h；五档位311.10 m3/h。
进一步的，每加料15kg拨火棒伸缩一次，拨火棒半长度伸缩和全长度伸缩间交替，且拨火棒在本装置每次启动时全长度伸缩三次。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，将炉顶设置为弧形顶板，有效的完成了对烟气进行减速降尘工作，本装置设置倾斜状的入料通道，且入料通道出口端处设置有封板、钩挂槽、下料缓冲板配合使用避免了炉体内反烧，提高了安全性，本装置的燃烧风机、通风室、中空的U型炉膛底座、水平出气口、垂直风口构成了本装置的通风系统，给燃料进行二次通风保证了生物质的充分燃烧，提高了工作效率，本装置通过除尘箱体、清灰通道、清灰门、烟气分尘导板的配合使用使得本装置对灰渣进行清理更加的方便快捷。
附图说明
图1为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的整体结构示意图。
图2为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的炉体横截面示意图。
图3为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的燃烧器侧面示意图。
图4为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的燃烧器正面示意图。
图5为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的通风室剖面示意图。
图6为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的外密封板孔洞图。
图7为本发明一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉的进料通道尾部构造。
图中标注说明：1.标准散热器支架；2.炉顶；3.进料通道；4.三角架；5.通风室；6.出渣通道；7.炉体；8.热气出口；9.连接法兰；10.除尘箱体；11.清灰通道；12.清灰门；13.助燃风机；14.拨火伸缩动力电机；15.点火伸缩动力电机；16.外密封板；17.炉膛热气出口；18.烟气分尘导板；19. U型炉膛；20.清灰出口；21.炉体壁；22.内封挡板；23.炉膛帽；24. U型炉膛外壁；25.U型炉膛底座；26.拨火伸出口；27.水平出风口；28.点火伸出口；29.垂直出风口；30.拨火棒；31.通风室内壁；32.综合固定板；33.拨火棒套管；34.拨火棒固定板；35.底部通风口；36.加热棒；37长条形滑块；38.有型凹槽；39.点火螺旋传动杆；40.拨火螺旋传动杆；41.动力转换杆；42.鼓风出气开孔；43.拨火转动开孔；44.点火传动开孔；45.封板；46.钩挂槽；47.下料缓冲板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-7，实施例1，一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，包括由炉体壁21及安装在炉体壁21上的炉顶2构成的炉体7，所述炉体7顶部焊接炉顶2，所述炉顶2为圆顶形，且炉顶2上表面左侧焊接标准散热器支架1，所述炉体壁21侧面上部开设出火口，出火口上焊接除尘箱体10，所述除尘箱体10为折曲状，除尘箱体10尾部与出火口焊接，除尘箱体10头部竖直朝上，除尘箱体10头部开设热气出口8，热气出口8上安装有连接法兰9；除尘箱体10前表面右下角处开设清灰出口20，清灰出口20内焊接清灰通道11的尾部，清灰通道11的头部悬空，且清灰通道11的头部端口铰接有清灰门12；所述除尘箱体10内还设置有烟气分尘导板18，所述烟气分尘导板18呈倾斜状设置，烟气分尘导板18的头部焊接在出火口底部，烟气分尘导板18的尾部伸至炉体内部并呈悬空状，烟气分尘导板18的尾部与炉顶2之间构成炉膛热气出口17；
所述出火口的左侧炉体壁21的中间位置开设进料口，进料口内焊接进料通道3，进料口的正下方开设通风口，通风口内卡设燃烧器，燃烧器包括由头部端口安装的外密封板16和尾部端口安装的内封挡板22以及上下前后室壁组成的通风室5、与通风室5相连接的U型炉膛19，U型炉膛19伸至炉体7内部；
通风室5的头部悬空状设置在炉体7的外部，通风室5的尾部卡设在通风口内，所述通风室5内设置有综合固定板32，所述综合固定板32焊接在通风室内壁31，所述综合固定板32顶部开设拨火孔，拨火孔内焊接拨火棒套管33，拨火棒套管33内活动放置有拨火棒30，拨火棒30的头部焊接在拨火棒固定板34的正面上，拨火棒30的尾部穿过内封挡板22上开设的拨火伸出口26伸向U型炉膛19，拨火棒固定板34的反面中间位置焊接拨火螺旋传动杆40的头部，拨火螺旋传动杆40的尾部通过螺纹与动力转换杆41的头部螺纹连接，动力转换杆41尾部连接有拨火伸缩动力电机14的动力输出轴；所述动力转换杆41由两个螺母、三根连接条组成，所述两个螺母位于端侧，三根连接条均匀的焊接在螺母周围。
所述综合固定板32底部中间位置开设有型凹槽38，在有型凹槽38中活动卡设有长条形滑块37，在长条形滑块37的一端固定安装有加热棒36的头部，在长条形滑块37的另一端端面上开设有螺纹孔，在该螺纹孔中螺纹连接有点火螺旋传动杆39，点火螺旋传动杆39的尾部通过动力输出轴与点火伸缩动力电机15固定连接，加热棒36的尾部穿过内封挡板22上开设的点火伸出口28伸向U型炉膛19；所述加热棒36尾部嵌设有温度传感器，所述U型炉膛19头部与通风室5连接，所述U型炉膛19的尾部伸至炉体7内部；通风口的正下方开设出渣口，出渣口内焊接出渣通道6，出渣通道6头部与出渣口焊接，出渣通道6尾部悬空，出渣通道6尾部端口处铰接有出渣门。
实施例2，一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，包括由炉体壁21及安装在炉体壁21上的炉顶2构成的炉体7，所述炉体7顶部焊接炉顶2，所述炉顶2为圆顶形，且炉顶2上表面左侧焊接标准散热器支架1，所述炉体壁21侧面上部开设出火口，出火口上焊接除尘箱体10，所述除尘箱体10为折曲状，除尘箱体10尾部与出火口焊接，除尘箱体10头部竖直朝上，除尘箱体10头部开设热气出口8，热气出口8上安装有连接法兰9；除尘箱体10前表面右下角处开设清灰出口20，清灰出口20内焊接清灰通道11的尾部，清灰通道11的头部悬空，且清灰通道11的头部端口铰接有清灰门12；所述除尘箱体10内还设置有烟气分尘导板18，所述烟气分尘导板18呈倾斜状设置，烟气分尘导板18的头部焊接在出火口底部，烟气分尘导板18的尾部伸至炉体内部并呈悬空状，烟气分尘导板18的尾部与炉顶2之间构成炉膛热气出口17。
所述出火口的左侧炉体壁21的中间位置开设进料口，进料口内焊接进料通道3，所述进料通道3与进料口连接处焊接有三脚架4，所述三脚架4焊接在炉体7与进料通道3之间，所述进料通道3为圆管状且为倾斜状设置，进料通道3的头部设置在炉体7的外部为悬空状，进料通道3的尾部伸至炉体7内部，进料通道3尾部开口处焊接封板45，所述封板45横截面面积为送料通道3的横截面面积的三分之一，且封板45内侧面焊接在进料通道3尾部出口端的上半部，所述封板45外侧面中间位置焊接钩挂槽46，所述钩挂槽46内卡设下料缓冲板47的顶部，下料缓冲板47的底部悬空。
进料口的正下方开设通风口，通风口内卡设燃烧器，燃烧器包括由头部端口安装的外密封板16和尾部端口安装的内封挡板22以及上下前后室壁组成的通风室5、与通风室5相连接的U型炉膛19，U型炉膛19伸至炉体7内部；所述通风室5的头部设置在炉体7外部为悬空状，通风室5的尾部卡设在通风口内，所述通风室5内设置有综合固定板32，所述综合固定板32焊接在通风室内壁31，所述综合固定板32的截面积较通风室5截面积小，所述综合固定板32顶部开设拨火孔，拨火孔内焊接拨火棒套管33，拨火棒套管33内放置拨火棒30，拨火棒30的头部焊接有拨火棒固定板34的正面，拨火棒30的尾部伸至U型炉膛19中，拨火棒固定板34的反面中间位置焊接拨火螺旋传动杆40的头部，拨火螺旋传动杆40的尾部连接有动力转换杆41的头部，动力转换杆41尾部连接有拨火伸缩动力电机14的动力输出轴；所述综合固定板32底部中间位置开设有型凹槽38，在有型凹槽38中活动卡设有长条形滑块37，在长条形滑块37的一端固定安装有加热棒36的头部，在长条形滑块37的另一端端面上开设有螺纹孔，在该螺纹孔中螺纹连接有点火螺旋传动杆39，点火螺旋传动杆39的尾部通过动力输出轴与点火伸缩动力电机15固定连接，加热棒36的尾部穿过内封挡板22上开设的点火伸出口28伸向U型炉膛19；所述U型炉膛19头部与通风室5连接，所述U型炉膛19的尾部伸至炉体7内部，所述U型炉膛19在炉体7内部的位置与进料通道3尾部出口对应，二者呈上下位置分布。
所述U型炉膛19包括U型炉膛外壁24、U型炉膛底座25，U型炉膛19在炉体7内部的位置与进料通道3的尾部出口对应，二者呈上下位置分布，生物质成型颗粒通过进料通道3的尾部落在U型炉膛19内；U型炉膛底座25为靠近通风室5一侧开口的中空状封闭壳体，U型炉膛底座25通过其一侧开口与内封挡板22底部中间位置开设的底部通风口35对接后与通风室5相接通，在U型炉膛底座25的上表面上均匀开设有多个与通风室5相接通的垂直出风口29，在内封挡板22上开设有多个与通风室5相接通的水平出风口27；U型炉膛底座25、U型炉膛外壁24与内封挡板22一起组成燃烧腔；在U型炉膛外壁24的头部上侧还安装有炉膛帽23。
所述通风室5头部端口焊接外密封板16，所述通风室5尾部端口焊接内封挡板22。所述外密封板16上开设鼓风出气开孔42、拨火转动开孔43、点火传动开孔44，其中拨火转动开孔43设置在外密封板16的中心位置，鼓风出气开孔42设置在拨火转动开孔43的正上方，点火传动开孔44设置在拨火转动开孔43的正下方，所述鼓风出气开孔42内放置助燃风机13的出风管，拨火转动开孔43内穿过拨火伸缩动力电机14的动力输出轴，拨火伸缩动力电机14焊接在外密封板16表面，点火传动开孔44内穿过点火伸缩动力电机15的动力输出轴，点火伸缩动力电机15焊接在外密封板16表面，助燃风机13焊接在外密封板16表面；所述内封挡板22顶部中间位置开设拨火伸出口26，拨火伸出口26的数量与拨火棒30数量对应，拨火伸出口26的下侧开设多个水平出风口27，水平出风口27下侧中间位置开始一个点火伸出口28，所述内封挡板22底部中间位置开设有底部通风口35；所述拨火伸出口26内对应卡设拨火棒30的尾部，每加料15kg拨火棒30伸缩一次，拨火棒30半长度伸缩和全长度伸缩间交替，且拨火棒30在本装置每次启动时全长度伸缩三次，点火伸出口28内对应卡设加热棒36的尾部，水平出风口27和底部通风口35内通过助燃风机13吹出的风，所述底部通风口35与U型炉膛底座25的进风口位置对应；所述助燃风机13设置五个档位，一档位18.24 m3/h；二挡位91.46 m3/h；三档位164.67 m3/h；四档位237.89 m3/h；五档位311.10 m3/h；
所述通风口的正下方开设出渣口，出渣口内焊接出渣通道6，出渣通道6头部与出渣口焊接，出渣通道6尾部悬空，出渣通道6尾部端口处铰接有出渣门。
本烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，将炉顶设置为弧形顶板，有效的完成了对烟气进行减速降尘工作，本装置设置倾斜状的入料通道，且入料通道出口端处设置有封板、钩挂槽、下料缓冲板配合使用避免了炉体内反烧，提高了安全性，本装置的燃烧风机、通风室、中空的U型炉膛底座、水平出气口、垂直风口构成了本装置的通风系统，给燃料进行二次通风保证了生物质的充分燃烧，提高了工作效率，本装置通过除尘箱体、清灰通道、清灰门、烟气分尘导板的配合使用使得本装置对灰渣进行清理更加的方便快捷。
工作原理：本生物质燃烧炉，使用时，将燃烧器通过导线外接控制器，然后将生物质燃料通过入料通道3加入，生物质在重力作用下在入料通道3内滑动，当生物质到达入料通道3出口处，在封板45的遮挡下生物质从入料通道3下半部流出并拍打在下料缓冲板47上，在下料缓冲板47的隔档下，生物质会全部下落U型炉膛19上；此时加热棒36在点火伸缩动力电机15的带动下在点火螺旋传动杆39上旋转移动，加热棒36移动至生物质燃料中对其进行加热，直到生物质燃料开始燃烧，加热棒36上的温度传感器检测到温度达到预设温度时，点火伸缩动力电机15反转带动下加热棒36在点火螺旋传动杆39上反向旋转缩回，与此同时，拨火伸缩动力电机14带动拨火螺旋传动杆40在拨火棒30上往复旋转移动，拨火棒30的尾部在生物质内来回拨动将燃烧残余拨开，每加料15kg拨火棒30伸缩一次，拨火棒30半长度伸缩和全长度伸缩间交替，且拨火棒30在本装置每次启动时全长度伸缩三次，避免残余影响燃烧，助燃风机13、通风室5、中空的U型炉膛底座25、垂直出风口29、水平出风口27构成了本装置的通风系统，助燃风机13吹出的风从垂直出风口29、水平出风口27进入到生物质燃料形成二次通风，保证了燃料的充分燃烧；燃烧后的气体在除尘箱体10和烟气分尘导板18的配合使用下对其进行除尘，将燃烧后的残余集中到除尘箱体10底部，通过打开清灰门12从清灰通道11中将燃烧残余清理出去；
烟叶在变黄期、定色期和干筋期不同的烧火管理方式不同，整个烘烤过程需要大约120-130 h，整个烟叶失水的过程呈现小-大-小；
已知常数：C是12 mol/100g，H是1.008 mol/100g，N是14 mol/100g，S是32 mol/100g，通过计算的出常见生物质成型颗粒燃料的标准分子式为：C1H1.3034S0.0222O0.0014。
建立燃烧方程式：
1. 空气组成：20.9%O2和79.1%N2，两者体积为：N2/O2=3.78；
2. 燃料中固定氧可用于燃烧；
3. 燃料中硫主要被氧化为SO2；
4. 生成量太少，不考虑NO x 的生成；
5. 燃料中的N在燃烧时转化为N2；
6. 燃料的化学式为C x H y S z O w ；
7. 通常指温度为0℃ (273.15K)和压强为101.325 kPa(1标准大气压，760 mmHg)的情况，1 mol任何气体体积都约为22.4 L）；
C x H y S z O w +(x+y/4+z-w/2)O 2 +3.78(x+y/4+z-w/2)N 2 =xCO 2 +y/2H 2 O+zSO 2 +3.78(x+y/4 +z-w/2)N 2 +Q 放热；
得出生物质燃烧的理论空气量：
22.4×4.78(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+ 16w)=10.28 m3/kg；
过剩空气校正：
理论需氧量=0.264N2P–O2P，空气过剩系数a=1–O2P/(0.264N2P–O2P)；
假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正：O2P–0.5COP；
a=1+(O2P–0.5COP)/[0.264N2P–(O2P–0.5COP)]；
以上组分的量均可由烟气分析仪测定，最后的出烤烟使用的生物质成型颗粒燃料的控制量为12.58 m3/kg；
助燃风机13设置五个档位，一档位18.24 m3/h；二挡位91.46 m3/h；三档位164.67m3/h；四档位237.89 m3/h；五档位311.10 m3/h；
烤房内烟叶变黄期室温~42℃时，根据温度传感器探知烤房内的温度，当温度低于烘烤工艺要求的1℃时，助燃风机13三档位开始提供助燃空气；当温度低于烘烤工艺要求的0.5℃时，助燃风机13二档位开始提供助燃空气；当温度等于烘烤工艺要求温度时，助燃风机13一档位开始提供助燃空气；当温度高于烘烤工艺要求的0.2℃时，助燃风机13停止工作；
烤房内烟叶定色期42~54℃时，当温度低于烘烤工艺要求的1℃时，助燃风机13五档位开始提供助燃空气；当温度低于烘烤工艺要求的0.5℃时，助燃风机13四档位开始提供助燃空气；当温度等于烘烤工艺要求温度时，助燃风机13三档位开始提供助燃空气；当温度高于烘烤工艺要求的0.2℃时，助燃风机13停止工作；
烤房内烟叶干筋期54~68℃时，当温度低于烘烤工艺要求的1℃时，助燃风机13四档位开始提供助燃空气；当温度低于烘烤工艺要求的0.5℃时，助燃风机13三档位开始提供助燃空气；当温度等于烘烤工艺要求温度时，助燃风机13二档位开始提供助燃空气；当温度高于烘烤工艺要求的0.2℃时，助燃风机13停止工作；
每加料15 kg拨火棒伸缩一次，拨火棒半长度伸缩和全长度伸缩间交替，且拨火棒在本装置每次启动时全长度伸缩三次。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，包括由炉体壁（21）及安装在炉体壁（21）上的炉顶（2）构成的炉体（7），其特征在于：
在炉体壁（21）的侧面上部开设有出火口，在出火口上安装有除尘箱体（10）；在出火口的一侧炉体壁（21）的中间位置开设有进料口，在进料口内安装有进料通道（3）；在进料口的正下方开设有通风口，在通风口内卡设有燃烧器，燃烧器包括由头部端口安装的外密封板（16）和尾部端口安装的内封挡板（22）以及上下前后室壁组成的通风室（5）、与通风室（5）相连接的U型炉膛（19），U型炉膛（19）伸至炉体（7）内部；所述U型炉膛（19）包括U型炉膛外壁（24）、U型炉膛底座（25），U型炉膛（19）在炉体（7）内部的位置与进料通道（3）的尾部出口对应，二者呈上下位置分布，生物质成型颗粒通过进料通道（3）的尾部落在U型炉膛（19）内；U型炉膛底座（25）为靠近通风室（5）一侧开口的中空状封闭壳体，U型炉膛底座（25）通过其一侧开口与内封挡板（22）底部中间位置开设的底部通风口（35）对接后与通风室（5）相接通，在U型炉膛底座（25）的上表面上均匀开设有多个与通风室（5）相接通的垂直出风口（29），在内封挡板（22）上开设有多个与通风室（5）相接通的水平出风口（27）；U型炉膛底座（25）、U型炉膛外壁（24）与内封挡板（22）一起组成燃烧腔；在U型炉膛外壁（24）的头部上侧还安装有炉膛帽（23）；
通风室（5）的头部悬空状设置在炉体（7）的外部，通风室（5）的尾部卡设在通风口内，在通风室（5）内设置有综合固定板（32），综合固定板（32）安装在通风室内壁（31）上，在综合固定板（32）上开设有拨火孔，在拨火孔内安装有拨火棒套管（33），在拨火棒套管（33）内活动放置有拨火棒（30），拨火棒（30）的头部安装在拨火棒固定板（34）的正面上，拨火棒（30）的尾部穿过内封挡板（22）上开设的拨火伸出口（26）伸向U型炉膛（19），在拨火棒固定板（34）的反面中间位置安装固定有拨火螺旋传动杆（40）的头部，拨火螺旋传动杆（40）的尾部通过螺纹与动力转换杆（41）的头部螺纹连接，动力转换杆（41）尾部通过拨火伸缩动力电机（14）的动力输出轴与拨火伸缩动力电机（14）固定连接；
在综合固定板（32）底部中间位置开设有有型凹槽（38），在有型凹槽（38）中活动卡设有长条形滑块（37），在长条形滑块（37）的一端固定安装有加热棒（36）的头部，在长条形滑块（37）的另一端端面上开设有螺纹孔，在该螺纹孔中螺纹连接有点火螺旋传动杆（39），点火螺旋传动杆（39）的尾部通过动力输出轴与点火伸缩动力电机（15）相连接，加热棒（36）的尾部穿过内封挡板（22）上开设的点火伸出口（28）伸向U型炉膛（19）；
在通风口的正下方开设有出渣口，在出渣口内安装有出渣通道（6），出渣通道（6）头部安装在出渣口上，出渣通道（6）尾部悬空，在出渣通道（6）的尾部端口处铰接有出渣门。
2.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述炉顶（2）为圆顶形，且炉顶（2）上表面左侧安装有标准散热器支架（1）。
3.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述除尘箱体（10）为折曲状，除尘箱体（10）的尾部安装在出火口上，除尘箱体（10）的头部竖直朝上，在除尘箱体（10）的头部开设有热气出口（8），在热气出口（8）上安装有连接法兰（9）；在除尘箱体（10）的前表面右下角处开设有清灰出口（20），在清灰出口（20）内安装有清灰通道（11）的尾部，清灰通道（11）的头部悬空，且清灰通道（11）的头部端口铰接有清灰门（12）；所述除尘箱体（10）内还设置有烟气分尘导板（18）。
4.根据权利要求3所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述烟气分尘导板（18）呈倾斜状设置，烟气分尘导板（18）的头部安装在出火口底部，烟气分尘导板（18）的尾部伸至炉体内部并呈悬空状，烟气分尘导板（18）的尾部与炉顶（2）之间构成炉膛热气出口（17）。
5.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述进料通道（3）为圆管状且为倾斜状设置，进料通道（3）的头部设置在炉体（7）的外部为悬空状，进料通道（3）的尾部伸至炉体（7）内部，在进料通道（3）的尾部开口处安装有封板（45），封板（45）的横截面面积为送料通道（3）的横截面面积的三分之一，且封板（45）内侧面安装在进料通道（3）尾部出口端的上半部，封板（45）外侧面中间位置安装钩挂槽（46），在钩挂槽（46）内卡设下料缓冲板（47）的顶部，下料缓冲板（47）的底部悬空。
6.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述进料通道（3）与进料口连接处安装有三脚架（4），三脚架（4）安装在炉体（7）与进料通道（3）之间。
7.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：在外密封板（16）上开设有鼓风出气开孔（42）、拨火转动开孔（43）、点火传动开孔（44），其中拨火转动开孔（43）设置在外密封板（16）的中心位置，点火传动开孔（44）设置在拨火转动开孔（43）的正下方，在鼓风出气开孔（42）内放置有助燃风机（13）的出风管，在拨火转动开孔（43）内穿过拨火伸缩动力电机（14）的动力输出轴，拨火伸缩动力电机（14）安装在外密封板（16）的表面上，在点火传动开孔（44）内穿过有点火伸缩动力电机（15）的动力输出轴，点火伸缩动力电机（15）安装在外密封板（16）表面上，助燃风机（13）安装在外密封板（16）表面上。
8.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：拨火伸出口（26）开设在内封挡板（22）顶部中间位置，拨火伸出口（26）的数量与拨火棒（30）数量对应，多个水平出风口（27）开设在拨火伸出口（26）的下侧，在水平出风口（27）的下侧中间位置为开设的一个点火伸出口（28），在内封挡板（22）的底部中间位置为开设的底部通风口（35）；在拨火伸出口（26）内对应活动卡设有拨火棒（30）的尾部，在点火伸出口（28）内对应活动卡设有加热棒（36）的尾部；所述综合固定板（32）的截面积较通风室（5）截面积小。
9.根据权利要求1所述的烤烟用的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述动力转换杆（41）由两个螺母、三根连接条组成，所述两个螺母位于端侧，三根连接条均匀的安装在螺母周围。
10.根据权利要求1所述的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：所述加热棒（36）尾部嵌设有温度传感器。
11.根据权利要求7所述的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：已知常数：C是12mol/100g，H是1.008 mol/100g，N是14 mol/100g，S是32 mol/100g，通过计算的出常见生物质成型颗粒燃料的标准分子式为：C1H1.3034S0.0222O0.0014；
建立燃烧方程式的假定：
1）. 空气组成：20.9%O2和79.1%N2，两者体积为：N2/O2=3.78；
2）. 燃料中固定氧可用于燃烧；
3）. 燃料中硫主要被氧化为SO2；
4）. 生成量太少，不考虑NO x 的生成；
5）. 燃料中的N在燃烧时转化为N2；
6）. 燃料的化学式为C x H y S z O w ；
7）. 通常指温度为0℃ 和压强为101.325 kPa；
C x H y S z O w +(x+y/4+z-w/2)O2+3.78(x+y/4+z-w/2)N2=xCO 2 +y/2H 2 O+zSO 2 +3.78(x+y/4+z- w/2)N 2 +Q 放热；
得出生物质燃烧的理论空气量：
22.4×4.78(x+y/4+z-w/2)/(12x+1.008y+32z+ 16w)=10.28 m3/kg；
过剩空气校正：理论需氧量=0.264N2P–O2P，空气过剩系数a=1–O2P/(0.264N2P–O2P)；
假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正：O2P–0.5COP；
a=1+(O2P–0.5COP)/[0.264N2P–(O2P–0.5COP)]；
最后的出烤烟使用的生物质成型颗粒燃料的控制量为12.58 m3/kg；
助燃风机（13）设置五个档位，一档位18.24 m3/h；二挡位91.46 m3/h；三档位164.67m3/h；四档位237.89 m3/h；五档位311.10 m3/h。
12.根据权利要求1所述的生物质成型颗粒燃烧一体炉，其特征在于：每加料15kg拨火棒（30）伸缩一次，拨火棒（30）半长度伸缩和全长度伸缩间交替，且拨火棒（30）在本装置每次启动时全长度伸缩三次。
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